可再生能源


  • 基于Aspen Plus的利用林业生物质作为替代燃料的水泥分解炉模拟及NO减排研究

    古启鑫;戴晨;凌影;陈国威;金保昇;

    基于Aspen Plus建立利用林业生物质作为替代燃料的水泥分解炉模型,选取杨木作为代表性林业生物质,替代40%的煤燃料,在流化床低温气化条件下,研究气化温度、当量比、生物质含水率对产气组分及热值、水泥分解炉出口温度、NO排放浓度的影响。以NO排放浓度为响应值,进行中心组合试验,建立响应面并进行分析。结果表明:在11 000 kg/h的生物质进料速率下,随着气化温度从550℃升至700℃,产气中各可燃组分含量先下降后上升,可燃组分含量的升高对NO的生成有促进作用;在当量比大于0.15时,焦炭大多被气化反应消耗,对NO的还原减弱,导致NO排放浓度上升;生物质含水率的增加导致产气中各可燃组分含量下降,分解炉出口温度呈下降趋势;三因素之间存在交互作用,当量比对NO排放浓度影响的显著性水平最高,气化温度和当量比之间交互作用最强;当气化温度为550℃,当量比为0.2,生物质含水率为12.5%时,NO排放浓度(442.91 mg/m~3)最小。

    2025年01期 v.43;No.317 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1276K]
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  • 生物质热解挥发物高效低氮旋流分级燃烧器的设计与模拟

    伍文成;胡志锋;任永志;王明峰;蒋恩臣;

    文章设计了以热解挥发物为燃料的旋流分级燃烧器,通过ANSYS软件模拟了燃烧器燃烧过程的流场,并研究了燃烧器的流动和燃烧特性。研究结果表明:燃烧器的旋流空气有效破碎了热解挥发物,达到了混合充分,流场和温度场稳定、均匀的效果;旋流空气产生的边缘流场降低了燃烧器内壁面的温度(最高为815.69K),减缓了壁面的高温腐蚀,降低了NO_x的生成;燃烧器烟气中的NO_x浓度为43.33 mg/m~3,显著低于标准限额;燃烧器出口处的热解挥发物含量小于0.2%。

    2025年01期 v.43;No.317 10-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1347K]
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  • 喷油正时对点燃式M100甲醇发动机燃烧和排放性能的影响

    赵亚峰;朱建军;王柯莹;孟雨航;胡正兴;钱创造;

    文章通过台架试验和CFD流体仿真软件CONVERGE相结合的方法研究了一台大型六缸进气道喷射点燃式M100甲醇发动机在转速为1 100 r/min,负荷为100%的工况下的喷油正时对发动机性能的影响。研究结果表明:喷油正时的前移能够有效改善发动机的燃烧质量,随着喷油正时的提前,缸内燃烧压力峰值、累计放热量、缸内温度峰值均逐渐上升,CA10,CA50,CA90逐渐前移,燃烧持续期逐渐缩短,缸内混合气质量逐渐提高,着火速度逐渐加快;喷油正时的前移能够减少发动机的CO,HC和SOOT的排放量,但NOx的排放量有所升高。

    2025年01期 v.43;No.317 17-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1457K]
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  • 基于CFD的直角六边形人工粗糙度元素太阳能空气集热器的数值模拟

    郭雪妍;夏鹏;谢绍樟;许世成;

    带有光滑吸热板的太阳能空气集热器传热效率很低,在吸收板上使用人工粗糙度元素能中断边界层,提高系统的传热效率。文章在矩形人工粗糙度元素的基础上进行改进,使用ANSYS FLUENT对带有直角六边形粗糙度的太阳能空气集热器进行二维模拟;在特定雷诺数范围内,讨论了人工粗糙度元素间距对传热效率和流动特性的影响,并对其热工水力性能(THPP)进行评价;使用有限体积法求解控制方程,RNG k-ε湍流模型求解湍动能和湍动能耗散率的输运方程。结果表明,与光滑吸热板相比,加入直角六边形人工粗糙度元素后显著提高了系统的传热效果。当雷诺数Re=4 000、间距p=10 mm时,太阳能空气集热器的传热性能和压力损失保持最佳比例,系统最大的热工水力系数THPP=1.76,是相同几何参数下矩形人工粗糙度元素的1.6倍。

    2025年01期 v.43;No.317 27-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1249K]
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  • 基于界面蒸发的太阳能蒸馏器能量分析与性能强化

    代振江;苏风民;樊益明;范乐天;韦成书;常超;纪玉龙;

    传统底部加热式太阳能蒸馏器的热效率较低,界面蒸发技术可以将热量局限在蒸发界面,进而快速产生水蒸汽,实现太阳能的高效利用。文章制备了一种以碳纳米粉为光热转换材料,聚乙烯醇水凝胶包覆的复合界面蒸发器,并在此基础上,设计了一种单效太阳能蒸馏器。首先,通过理论计算,分析了蒸馏器产水过程中的能量分布,发现冷凝面的阳光反射和蒸发界面的热传导是导致蒸馏器能量损失的两个主要因素;然后,通过调控冷凝面润湿性,改善其透光性,减少阳光反射,使蒸发界面能够接收到更多太阳能,冷凝面亲水改性使蒸馏器热效率从36.1%提高到55.4%,优化蒸发器供水结构可降低蒸发界面导热损失,在20%供水面积比例时,其热效率提高到64.6%;最后,在室外实际条件下测试了蒸馏器的产水性能,系统稳定运行,无盐结晶出现,全天产水量达到2.89 kg/m~2。此研究可为太阳能蒸馏器设计和性能改进提供理论指导。

    2025年01期 v.43;No.317 36-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1488K]
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  • 双向数据扩充和LSTNet的户用光伏发电预测

    王媛媛;尹有鹏;籍宏震;张立志;曹成军;叶宇轩;

    整县光伏政策促使小容量屋顶光伏急剧增长,实现屋顶分布式光伏超短期发电功率的准确预测是分析海量细粒户用光伏电站对电力系统影响的前提。然而,屋顶分布式光伏在原有波动性的基础上存在小容量、分散式、离线式经营的特点,同时缺乏准确的气象数据,使得光伏功率预测异常复杂。为此,文章在有限数据下纵向地从光伏系统历史功率数据中搜索相似样本,横向地收集相邻分布式光伏发电用户功率数据,实现双向数据扩充,在一定程度上克服了光伏发电预测对于一些关键输入特征的依赖;在此基础上借助LSTNet(Long-and Short-term Time-series Network)神经网络的短期局部特征捕捉、长期时序信息强化、周期线性成分提取功能实现光伏功率预测。实验结果表明,在缺乏重要辐照数据的情况下,所提模型仍具有较好的预测精度。

    2025年01期 v.43;No.317 45-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1491K]
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  • 考虑可变俯仰角的垂直轴风力机翼型优化设计方法

    印四华;朱成就;莫抒志;张明康;汪泉;陈戈;

    针对设计垂直轴风力机翼型时普遍将俯仰角(θ_p)设定为固定值,导致不能很好地发挥翼型的气动性能的问题,文章首先提出了一种考虑可变θ_p的垂直轴风力机设计方法,并将其应用于翼型优化;然后,基于制动圆柱理论不断迭代计算其功率系数(C_p),以极大功率系数直接作为目标函数,利用遗传算法耦合RFOIL软件优化翼型廓线与θ_p分布;最后,优化得到垂直轴风力机新翼型VAWT250。与参考翼型AIR001相比,无论是光滑条件,还是粗糙条件,新翼型的气动性能具有明显提升,尤其是粗糙条件,其最大升力系数与升阻比分别提升了16.1%和17.1%;在粗糙条件下,考虑俯仰角时,风力机的最大C_p提高了6.81%。该结果对垂直轴风力机翼型的优化设计具有一定的指导意义。

    2025年01期 v.43;No.317 54-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1368K]
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  • 风力机叶片尾随涡对涡流发生器流动控制影响机理研究

    赵树春;郑康乐;马俊祥;党政文;韩建锋;赵振宙;

    风力机旋转叶片产生的尾随涡影响叶片表面的流动。涡流发生器(VG)安装在叶片表面,其流动控制作用也必然受到尾随涡的影响。为了探究尾随涡的影响,文章以PhaseⅥ风力机为研究对象,建立与其旋转条件下沿展向环量分布相同的模拟叶片进行数值计算研究。研究结果分别与光滑叶片、加VG翼型段进行比较,发现VG的添加使得吸力面气流流速更大、压力系数(C_p)值更小,提高了吸、压力面压差。

    2025年01期 v.43;No.317 61-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 1786K]
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  • 基于Meteodyn WT的复杂地形测风塔布置

    张照煌;计新宇;肖彧;

    风资源分析对于风电场的建立至关重要,而测风数据的获取是风资源分析的重要前提。测风塔的布置方案直接影响了测风数据获取的准确性。文章以复杂地形下某风电场为例,基于计算流体力学(CFD)方法,使用Meteodyn WT软件对该风电场的风资源情况进行了模拟。从不同数量、位置测风塔布置方案下的测风塔风速和风电场年发电量两方面进行对比分析。分析结果表明:复杂地形下测风塔所能代表的范围极小,选取代表性测风塔时,须要对不同地形进行分区,建议使用多塔综合的方式;特殊地形下的测风塔不能作为整个风电场的代表性选择,但当出现遮挡或者跨地形的情况时,须要在该位置单独设立一座测风塔从而降低误差。该结果可为复杂地形下的测风塔选址和数量提供参考,从而提高风资源分析的准确性和合理性。

    2025年01期 v.43;No.317 69-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1304K]
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  • 基于改进虚拟振荡器和滑模控制的光储微电网控制策略

    李占凯;李明哲;张福民;赵坚;檀世豪;邴绍洋;

    针对下垂控制模式下的光储微电网动态响应性能较差、受外界扰动时超调量较大的问题。文章提出了一种基于改进虚拟振荡器控制和滑模控制的光储微电网控制策略。光储微电网中光伏系统采用两级式结构,前级DC-DC变换器采用滑模控制,以增强微电网对外部干扰的鲁棒性;后级逆变器采用引入最大功率点追踪算法的虚拟振荡器控制,使光伏电池实现最大功率点追踪控制,提高了微电网的动态响应速度。储能系统逆变器采用虚拟惯性的虚拟振荡器控制,将惯量及阻尼特性引入虚拟振荡器控制中,为光储微电网提供可靠的功率和频率支撑。最后,基于Matlab/Simulink平台搭建了光储微电网的仿真模型,与传统下垂控制策略的仿真结果进行对比,验证了本文所提控制策略的可行性及有效性。

    2025年01期 v.43;No.317 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1490K]
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  • 高比例风电接入下电力系统连锁故障的关键传播模式辨识

    李斯特;赵影;周永智;

    高比例风电接入电网产生的强不确定性,使得电力系统发生连锁故障的场景更多、机理更复杂。辨识连锁故障的关键传播模式对于预防大停电事故具有重要意义。文章首先考虑风电出力不确定性、元件故障等因素,建立连锁故障动态分析模型,获取海量初始场景下故障传播路径数据;然后,建立描述连锁故障时序传播过程的影响关联图,结合概率-后果提出故障关键传播模式辨识方法,筛选高比例风电接入下连锁故障的高风险传播环节;最后,利用IEEE 118节点验证所提方法在关键传播模式辨识的有效性。

    2025年01期 v.43;No.317 83-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1816K]
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  • 基于状态反馈的构网型储能换流器扰动抑制策略

    王金宁;李国庆;张国辉;贾焦心;邵冰冰;

    分布式电源出力及负荷用电的随机性,造成直流微电网母线电压瞬时波动,影响系统安全及供电可靠性。文章设计了一种基于状态反馈的扰动抑制策略来抑制网内功率波动对母线电压的影响,改善了下垂控制构网时的暂态响应。文章首先分析了母线电压暂态响应的影响因素,提出了基于前馈补偿的解耦方法,实现了电压外环与电流内环的解耦;然后,在不影响暂态特性的前提下,完成了控制系统的等效化简,实现了扰动观测器的应用,通过扰动观测器将功率扰动前馈至电压外环,实现了基于状态反馈的扰动抑制;最后,通过试验验证了所提控制策略的有效性。

    2025年01期 v.43;No.317 91-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1691K]
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  • 基于生态位理论的区域可再生能源发电项目竞争格局研究——以蒙西地区为例

    苑曙光;赵小溪;郝晓燕;高松;李晗;

    优化可再生能源发电项目规划布局,对推动区域可再生能源产业高质量发展具有重要意义。为了科学测量区域各类可再生能源发电项目的竞争力水平,文章基于生态位理论构建了区域可再生能源发电项目生态位宽度、强度以及重叠度模型,并以蒙西地区为例,结合2022年可再生能源发电项目运行数据,对各盟市风电以及太阳能发电项目生态位进行测度分析。结果表明:蒙西地区可再生能源发电项目生态位“结构”与“规模”宽度不匹配,须要持续优化乌兰察布和巴彦淖尔等地区可再生能源装机结构和规模;“呼包鄂乌”地区可再生能源生态位强度较低,未来应考虑重点发展分布式可再生能源发电项目;乌海与蒙西其他盟市的生态位重叠度较低,表明乌海地区拥有较强的可再生能源开发潜力。研究结果可为区域可再生能源规划提供理论支撑,同时也能为能源投资企业的项目开发提供决策依据。

    2025年01期 v.43;No.317 99-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1585K]
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  • 考虑灵活性的新能源电网电-氢储能优化规划方法

    吉星;侯依昕;白坚实;张玫珊;蒋海玮;叶鹏;

    针对新能源电网中新能源出力随机波动导致系统灵活性需求较大、灵活性供需失衡的问题,文章提出一种考虑灵活性的新能源电网电-氢储能鲁棒优化规划方法。首先,分析新能源电网内电-氢转换设施和电-氢储能设施运行特性,建立电-氢能量耦合模型;其次,分析电网引入电-氢储能后的灵活性需求与灵活性供给能力特性,建立考虑电-氢储能的新能源电网灵活性裕度指标;再次,以成本最小为目标,建立了考虑灵活性的新能源电网电-氢储能分布鲁棒优化规划模型;最后,通过IEEE 33节点系统进行算例仿真,验证了文章所提方法能够确定新能源电网电-氢储能的配置容量,提高新能源电网系统灵活性的调节能力。

    2025年01期 v.43;No.317 107-114页 [查看摘要][在线阅读][下载 1659K]
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  • 基于ILADRC的多逆变器并联系统谐振抑制策略

    冯艾;何志满;张聪誉;龙运筹;韦清;江天炎;

    针对由电网阻抗间的耦合作用而引发的多逆变器谐振现象,文章提出一种基于线性自抗扰和比例积分控制相结合的双闭环控制策略。首先,依据多逆变器拓扑,建立多逆变器并联系统的数学模型,并分析谐振产生的机理;其次,建立多逆变器并联系统的等效电路模型,并对3阶系统做分阶处理,2阶系统采用2阶自抗扰,1阶系统采用比例积分控制,从而形成双闭环控制策略;再次,建立李雅普诺夫稳定性函数,对闭环控制系统的稳定性给予了证明;最后,搭建并联逆变器系统的数字仿真模型,同时进行PI、3阶自抗扰、改进线性自抗扰的仿真比较。研究结果表明,文章所提出的双闭环控制策略不仅具有优异的谐振抑制能力,而且可以使系统获得更好的稳定性。

    2025年01期 v.43;No.317 115-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1764K]
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  • 基于模糊控制与风速分区的风电机组一次调频控制策略研究

    田春筝;王浚怡;蒋小亮;卢杨;孟高军;

    随着风力发电技术日渐成熟,风电渗透率持续提高,电力系统中的等效惯量和调频备用容量减少,导致电网调频负担增加。为解决风电机组转子转速和电网频率解耦导致机组惯性和频率响应能力不足的问题,文章提出一种基于模糊逻辑控制的风电机组综合控制策略。将模糊逻辑控制器嵌入风机控制系统,动态调整调频参数。在此基础上,针对风电机组在不同风速时的运行特性,对风速进行分区并构建适应各个区间内风机转速-功率特性的综合控制策略,改善了风电机组在中、高风速区间内的频率响应能力。

    2025年01期 v.43;No.317 124-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1863K]
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  • 基于轨迹灵敏度的风电并网系统短路电流控制参数寻优方法

    林威;方宇迪;林毅;王潇;

    直驱风力发电机(PMSG)由于其优越性成为主流机型并广泛应用于电网,但由于缺乏量化分析方法,难以评估其控制参数对短路电流特性的影响。文章通过PMSG有功电流和无功电流计算方法,经派克变换得到三相短路电流的解析表达式,并基于轨迹灵敏度方法,从发电机参数、电压跌落系数和PI参数3个方面量化分析不同控制参数对短路电流的影响机理,筛选出灵敏度较大的参数作为主导参数,构建优化目标函数,对PMSG短路电流的主导控制参数进行寻优。最后在PSCAD平台上建立PMSG电磁暂态仿真模型,仿真验证分析PMSG的短路电流特性以及控制参数寻优效果。研究结果表明,轨迹灵敏度分析法可以量化分析控制参数对短路电流特性的影响,可为实际工程的参数整定提供指导。

    2025年01期 v.43;No.317 134-142页 [查看摘要][在线阅读][下载 1814K]
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  • 科技论文参考文献编排格式

    <正>1专著、论文集、学位论文、报告[序号]主要责任者.文献题名[文献标识类型].出版地:出版者,出版年.起止页码(可选项).[1]刘长浥,王伟胜,赵海翔,等.风力发电机[M].北京:中国电力出版社,2009.42-76.[1] L iu Changyi,Wang Weisheng,Zhao Haixiang,et al.Wind Driven Generator [M].Beijing:China Electric Power Press,2009.42-76.[2]江涛.信息技术国际研讨会论文集[C].北京:中国社会科学出版社,1994.[2] Jiang Tao. The International Symposium on Information Technology [C].Beijing:The Chinese Science Press,1994.[3]田苗苗.变风载下风力发电机齿轮传动系统动力学特性研究[D].重庆:重庆大学,2010.[3] Tian Miaomiao.Study on dynamic characteristic of gear load [D].Chongqing:Chongqing University,2010.

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  • 《可再生能源》杂志自办发行启事

    <正>尊敬的读者:为提高期刊发行效率,扩大期刊影响,方便读者与编辑部的联系,自2016年起,《可再生能源》杂志自办发行。《可再生能源》杂志自1983年创刊以来,得到了可再生能源与新能源领域广大科技工作者的全力支持和倾心爱护,使《可再生能源》杂志取得了长足的进步。目前,《可再生能源》杂志是全国中文核心期刊(能源与动力工程类)、CSCD来源期刊(C库)和中国科技核心期刊,是美国《化学文摘》(CA)、英国《国际农业与生物科学研究中心》(CABI)、美国《剑桥科学文摘》(CSA)和波兰《哥白尼索引》(IC)的收录期刊。《可再生能源》杂志以发布新能源、可再生能源技术领域科研成果和应用技术为办刊宗旨,

    2025年01期 v.43;No.317 144页 [查看摘要][在线阅读][下载 169K]
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